JP7211174B2 - Exhaust pipe structure and vehicle - Google Patents

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Description

本開示は、排気管構造および車両に関する。 The present disclosure relates to exhaust pipe structures and vehicles.

車両（例えば、トラックやバス等）に搭載される内燃機関（例えば、ディーゼルエンジン）において燃料の燃焼により生じた排気ガスを大気中（車外）に導く排気管の途中には、排気ガス中のＮＯｘを浄化する後処理装置（排気ガス浄化システム）や、排気ガスの状態・成分を検出する各種センサー（温度センサー、ＮＯｘ濃度センサー等）が設けられる。 In an internal combustion engine (e.g., diesel engine) mounted on a vehicle (e.g., truck, bus, etc.), in the middle of the exhaust pipe that guides the exhaust gas generated by combustion of fuel to the atmosphere (outside the vehicle), NOx in the exhaust gas and various sensors (temperature sensor, NOx concentration sensor, etc.) for detecting the state and composition of the exhaust gas.

後処理装置としては、尿素水等を還元剤として用いてＮＯｘを窒素と水に還元する選択触媒還元（ＳＣＲ：Selective Catalytic Reduction）装置が開発されている（例えば、特許文献１を参照）。 As a post-treatment device, a selective catalytic reduction (SCR) device that reduces NOx to nitrogen and water using urea water or the like as a reducing agent has been developed (see, for example, Patent Document 1).

排気ガスの流れ方向における後処理装置の下流側においては、排気管が水平方向に延ばして設けられ、当該排気管内には例えばＮＯｘセンサーが設けられる。 On the downstream side of the aftertreatment device in the exhaust gas flow direction, an exhaust pipe is provided extending in the horizontal direction, and a NOx sensor, for example, is provided in the exhaust pipe.

特開２０００－３０３８２６号公報JP-A-2000-303826

ところで、水深の深い水溜まりや川へ車両が進入すると、排気管の下流側開口部から当該排気管内に例えば水（液体）が流入してしまう場合がある。この場合、排気管内のセンサーや排気管の上流側に設けられる後処理装置が被水して、当該センサーや後処理装置の触媒が故障してしまうおそれがあるという問題があった。 By the way, when a vehicle enters a deep puddle or river, water (liquid), for example, may flow into the exhaust pipe from the downstream opening of the exhaust pipe. In this case, there is a problem that the sensors in the exhaust pipe and the post-treatment device provided upstream of the exhaust pipe are exposed to water, and the sensors and catalysts of the post-treatment device may malfunction.

なお、内燃機関が稼働している場合には、車外へ排気ガスが排出され続けられるため、排気管内に水が流入する可能性は低い。しかし、内燃機関が停止している場合や、水の水圧が大きかったり水の水面に水面波が生じたりしている場合には、排気管内に水が流入する可能性は高い。 Note that when the internal combustion engine is in operation, the exhaust gas continues to be discharged outside the vehicle, so the possibility of water flowing into the exhaust pipe is low. However, when the internal combustion engine is stopped, when the water pressure is high, or when water waves are generated on the surface of the water, there is a high possibility that water will flow into the exhaust pipe.

本開示の目的は、排気管内に水が流入することに起因する故障の発生を防止することが可能な排気管構造および車両を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide an exhaust pipe structure and a vehicle that can prevent failures caused by water flowing into the exhaust pipe.

本開示に係る排気管構造は、
車両に搭載される内燃機関から排出された排気ガスを浄化する後処理装置の下流側に設けられ、前記後処理装置により浄化された排気ガスの流路を内部に有する管状本体を備え、前記管状本体が、前記車両の高さ方向において上に凸となるように湾曲して形成された湾曲部を有する排気管と、
前記管状本体の下流側に接続され、前記排気ガスを前記車両の外に排出するテールパイプと、
を備え、
前記管状本体と前記テールパイプとの間には、前記テールパイプの下流側開口部から前記テールパイプ内に流入してきた液体を外に逃がすとともに、前記車両の走行中に前記テールパイプ内に外気を導入する隙間部が設けられており、
前記隙間部は、
前記テールパイプの上流側開口部の内周面の外径が前記管状本体の下流側開口部の内周面の外径よりも大きいことによって形成されており、
前記管状本体の下流側開口部の全外周面と前記テールパイプの上流側開口部の全内周面との間に形成されている。 The exhaust pipe structure according to the present disclosure is
provided downstream of an after-treatment device for purifying exhaust gas emitted from an internal combustion engine mounted on a vehicle, comprising a tubular body having a flow path for exhaust gas purified by the after-treatment device inside the tubular body; an exhaust pipe having a curved portion formed by curving a body so as to be convex upward in the height direction of the vehicle ;
a tail pipe connected to the downstream side of the tubular body for discharging the exhaust gas to the outside of the vehicle;
with
Between the tubular body and the tail pipe, the liquid that has flowed into the tail pipe from the downstream opening of the tail pipe is released to the outside , and outside air is introduced into the tail pipe while the vehicle is running. There is a gap for introduction ,
The gap is
The outer diameter of the inner peripheral surface of the upstream opening of the tail pipe is larger than the outer diameter of the inner peripheral surface of the downstream opening of the tubular body,
It is formed between the entire outer peripheral surface of the downstream opening of the tubular body and the entire inner peripheral surface of the upstream opening of the tail pipe .

本開示に係る車両は、
上記排気管構造を備える。 A vehicle according to the present disclosure includes:
It has the exhaust pipe structure described above.

本開示によれば、排気管内に水が流入することに起因する故障の発生を防止することができる。 According to the present disclosure, it is possible to prevent failures caused by water flowing into the exhaust pipe.

本実施の形態における車両の構成を示す図である。1 is a diagram showing a configuration of a vehicle according to this embodiment; FIG. 本実施の形態における排気管構造の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the exhaust pipe structure in this Embodiment. 本実施の形態における下流側排気管とテールパイプとが接続される近傍の断面図を示している。FIG. 4 shows a cross-sectional view of the vicinity where the downstream side exhaust pipe and the tail pipe are connected in the present embodiment.

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態における車両１の構成を示す図である。図１に示すように、トラックやバス等の車両１には、内燃機関１０と排気系２０とが搭載されている。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a vehicle 1 according to this embodiment. As shown in FIG. 1, a vehicle 1 such as a truck or bus is equipped with an internal combustion engine 10 and an exhaust system 20 .

まず、内燃機関１０の構成について説明する。内燃機関１０は、例えばディーゼルエンジンである。内燃機関１０の燃焼室１１において、燃料噴射インジェクタ１３は、燃焼室１１内に燃料を噴射する。なお、燃料噴射インジェクタ１３は、燃焼室１１の吸気ポートに燃料を噴射しても良い。燃料噴射インジェクタ１３による燃料の噴射は、図示しないＥＣＭ（Engine Control Module）により制御される。また、燃焼室１１内の燃料は、ピストン１９の動作により圧縮されて燃焼する。 First, the configuration of the internal combustion engine 10 will be described. The internal combustion engine 10 is, for example, a diesel engine. In a combustion chamber 11 of the internal combustion engine 10 , a fuel injection injector 13 injects fuel into the combustion chamber 11 . Note that the fuel injection injector 13 may inject fuel into the intake port of the combustion chamber 11 . Fuel injection by the fuel injection injector 13 is controlled by an ECM (Engine Control Module) (not shown). Also, the fuel in the combustion chamber 11 is compressed and burned by the action of the piston 19 .

吸気バルブ１５および排気バルブ１７は、開閉可能に構成される。吸気バルブ１５が開くことで、吸気用配管５０からの新気が燃焼室１１に吸入される。また、排気バルブ１７が開くことで、燃焼室１１で燃料が燃焼して生じた排気ガスが排気系２０（具体的には、排気管２１）に送り出される。 The intake valve 15 and the exhaust valve 17 are configured to be openable and closable. Fresh air from the intake pipe 50 is drawn into the combustion chamber 11 by opening the intake valve 15 . Further, by opening the exhaust valve 17, the exhaust gas generated by the combustion of the fuel in the combustion chamber 11 is sent out to the exhaust system 20 (specifically, the exhaust pipe 21).

次に、排気系２０の構成について説明する。排気系２０は、例えば車両１の下部に設けられ、主に金属製の排気管２１を有する。この排気管２１は、内燃機関１０において燃料の燃焼により生じた排気ガスを大気中（車外）に導く。 Next, the configuration of the exhaust system 20 will be described. The exhaust system 20 is provided, for example, in the lower portion of the vehicle 1 and has an exhaust pipe 21 mainly made of metal. The exhaust pipe 21 guides exhaust gas produced by combustion of fuel in the internal combustion engine 10 into the atmosphere (outside the vehicle).

また、排気管２１の途中には、排気ガスを浄化（無害化）するために、様々な後処理装置が設けられている。本実施の形態では、後処理装置として、ＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst：酸化触媒）２３Ａと、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）２３Ｂと、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）２３Ｃと、ＡＳＣ（Ammonia Slip Catalyst）２３Ｄとが設けられている。 In addition, various post-treatment devices are provided in the middle of the exhaust pipe 21 in order to purify (detoxify) the exhaust gas. In the present embodiment, as post-treatment devices, DOC (Diesel Oxidation Catalyst) 23A, DPF (Diesel Particulate Filter) 23B, SCR (Selective Catalytic Reduction) 23C, and ASC (Ammonia Slip Catalyst) 23D are provided. is provided.

ＤＯＣ２３Ａは、金属製の担持体に、ロジウム、酸化セリウム、白金、酸化アルミニウム等を担持して形成される。ＤＯＣ２３Ａは、排気ガスに含まれる炭化水素（ＨＣ）および一酸化炭素（ＣＯ）を分解除去する。また、ＤＯＣ２３Ａは、排気ガスに含まれるＮＯｘの大半を占める一酸化窒素（ＮＯ）を酸化して二酸化窒素（ＮＯ２）を生成する機能も有している。この機能を利用することで、ＳＣＲ２３ＣのＮＯｘ浄化効率を向上することが可能になる。 The DOC 23A is formed by supporting rhodium, cerium oxide, platinum, aluminum oxide, or the like on a metal carrier. The DOC 23A decomposes and removes hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO) contained in the exhaust gas. The DOC 23A also has the function of oxidizing nitrogen monoxide (NO), which accounts for the majority of NOx contained in the exhaust gas, to produce nitrogen dioxide (NO 2 ). By using this function, it becomes possible to improve the NOx purification efficiency of the SCR 23C.

排気管２１において、ＤＯＣ２３Ａの上流側（具体的には、排気ガスの流れ方向における上流側）には、一時的に排気ガス中に未燃燃料を供給して、未燃燃料の炭化水素（ＨＣ）をＤＯＣ２３Ａで酸化させ、その酸化反応熱を利用して排気ガスを昇温する燃料供給部２２（燃料供給インジェクタ）が配置されている。 In the exhaust pipe 21, the upstream side of the DOC 23A (specifically, the upstream side in the flow direction of the exhaust gas) is temporarily supplied with unburned fuel into the exhaust gas, and the unburned hydrocarbon (HC ) is oxidized by the DOC 23A, and the heat of the oxidation reaction is used to raise the temperature of the exhaust gas.

ＤＰＦ２３Ｂは、多孔質セラミック製のハニカムのチャンネル（セル）の入口と出口を交互に目封じしたモノリスハニカム型のウオールフローフィルタから形成される。ＤＰＦ２３Ｂは、排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集除去する。 The DPF 23B is formed of a monolithic honeycomb type wall flow filter in which the inlets and outlets of porous ceramic honeycomb channels (cells) are alternately plugged. The DPF 23B collects and removes particulate matter (PM) contained in the exhaust gas.

排気管２１において、ＤＰＦ２３Ｂよりも下流側（具体的には、排気ガスの流れ方向における下流側）であって、ＳＣＲ２３Ｃよりも上流側には、尿素水溶液を排気管２１内へ噴射（具体的には、噴霧）するための尿素水インジェクタ２４が設けられている。 In the exhaust pipe 21, the urea aqueous solution is injected into the exhaust pipe 21 (specifically A urea water injector 24 is provided for spraying.

排気管２１におけるＳＣＲ２３Ｃの入口近傍には、排気ガスの温度を検出する温度センサー２６が設けられている。温度センサー２６の検出結果は、尿素水インジェクタ２４による尿素水溶液の噴射制御等に用いられる。 A temperature sensor 26 for detecting the temperature of the exhaust gas is provided near the entrance of the SCR 23C in the exhaust pipe 21 . The detection result of the temperature sensor 26 is used for injection control of the urea aqueous solution by the urea aqueous solution injector 24 and the like.

ＳＣＲ２３Ｃは、例えば円柱形状を有し、セラミックで作製されたハニカム担体を有する。ハニカム壁面には、例えばゼオライトやバナジウム等の触媒が担持またはコーティングされる。 The SCR23C has, for example, a cylindrical honeycomb carrier made of ceramic. The honeycomb walls are supported or coated with a catalyst such as zeolite or vanadium.

上記のようなＳＣＲ２３Ｃは、排気管２１において、ＤＰＦ２３Ｂの下流側に配置される。また、排気管２１においてＤＰＦ２３ＢとＳＣＲ２３Ｃとの間には、還元剤としての尿素水溶液が、尿素水インジェクタ２４により噴射され、ＤＰＦ２３Ｂを通過した排気ガスに供給される。その結果、尿素水溶液がアンモニアに加水分解される。そして、アンモニアを含む排気ガスがＳＣＲ２３Ｃを通過中、触媒の作用により窒素酸化物（いわゆるＮＯｘ）が窒素と水に反応する（還元反応）。これにより、排気ガス中の窒素酸化物が浄化される。 The SCR 23C as described above is arranged downstream of the DPF 23B in the exhaust pipe 21 . A urea water solution injector 24 injects a urea water solution as a reducing agent between the DPF 23B and the SCR 23C in the exhaust pipe 21, and supplies the exhaust gas that has passed through the DPF 23B. As a result, the aqueous urea solution is hydrolyzed to ammonia. While the ammonia-containing exhaust gas is passing through the SCR 23C, nitrogen oxides (so-called NOx) react with nitrogen and water due to the action of the catalyst (reduction reaction). This purifies nitrogen oxides in the exhaust gas.

ここで、加水分解は、ＳＣＲ２３Ｃを通過する排気ガスの温度が所定温度（例えば、２００℃）以上で起こる。したがって、本実施の形態では、尿素水インジェクタ２４は、ＳＣＲ２３Ｃに流入する排気ガスの温度が２００℃以上の場合に、尿素水溶液を排気管２１内の排気ガスに供給する。なお、所定温度（２００℃）は、排気系２０の設計開発段階での実験・シミュレーション等により、アンモニアとＮＯｘとの反応温度等を考慮しつつ適宜適切に定められる。 Here, hydrolysis occurs when the temperature of the exhaust gas passing through the SCR 23C is a predetermined temperature (for example, 200° C.) or higher. Therefore, in the present embodiment, the urea water injector 24 supplies the urea water solution to the exhaust gas in the exhaust pipe 21 when the temperature of the exhaust gas flowing into the SCR 23C is 200° C. or higher. Note that the predetermined temperature (200° C.) is appropriately determined by experiments, simulations, etc. at the design and development stage of the exhaust system 20, taking into account the reaction temperature between ammonia and NOx.

ＡＳＣ２３Ｄ（アンモニアスリップ触媒）は、後段酸化触媒であって、ＤＯＣ２３Ａと同様の構成を有しており、排気管２１においてＳＣＲ２３Ｃの直ぐ下流に配置される。ＡＳＣ２３Ｄは、主として、ＳＣＲ２３Ｃにおいて還元反応に使用されずにスリップしてきたアンモニアが大気中に放出されないように、スリップしてきたアンモニアを酸化し除去する。それ以外にも、ＡＳＣ２３Ｄは、ＳＣＲ２３Ｃと同様の機能を有する場合もある。 The ASC 23D (ammonia slip catalyst) is a post-oxidation catalyst, has the same configuration as the DOC 23A, and is arranged in the exhaust pipe 21 immediately downstream of the SCR 23C. The ASC 23D mainly oxidizes and removes the slipped ammonia so that the slipped ammonia that is not used in the reduction reaction in the SCR 23C is not released into the atmosphere. Besides that, the ASC 23D may have similar functions as the SCR 23C.

排気管２１におけるＡＳＣ２３Ｄの下流側には、ＡＳＣ２３Ｄを通過した排気ガスに含まれるＮＯｘの濃度を検出するＮＯｘ濃度センサー２７が設けられている。ＮＯｘ濃度センサー２７の検出結果は、尿素水インジェクタ２４による尿素水溶液の噴射制御等に用いられる。 A NOx concentration sensor 27 is provided downstream of the ASC 23D in the exhaust pipe 21 to detect the concentration of NOx contained in the exhaust gas that has passed through the ASC 23D. The detection result of the NOx concentration sensor 27 is used for injection control of the urea aqueous solution by the urea aqueous solution injector 24 and the like.

以上の各後処理装置で排気ガスを処理して生成される水、窒素、二酸化炭素は、下流側排気管２９およびテールパイプ３４（排気クーラーとも言う）を介して、大気中に排出される（図２を参照）。 Water, nitrogen, and carbon dioxide produced by treating the exhaust gas in each of the above post-treatment devices are discharged into the atmosphere through the downstream side exhaust pipe 29 and the tail pipe 34 (also referred to as an exhaust cooler) ( See Figure 2).

図２は、下流側排気管２９（本開示の「排気管」に対応）とテールパイプ３４とを備える排気管構造の構成を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of an exhaust pipe structure including a downstream exhaust pipe 29 (corresponding to “exhaust pipe” in the present disclosure) and a tail pipe 34 .

下流側排気管２９は、車両１に搭載される内燃機関１０から排出された排気ガスを浄化する後処理装置（ＤＯＣ２３Ａ、ＤＰＦ２３Ｂ、ＳＣＲ２３Ｃ、ＡＳＣ２３Ｄ）の下流側に設けられ、後処理装置により浄化された排気ガスの流路を内部に有する管状本体３０を備える。排気ガスの流れ方向に垂直な管状本体３０の断面形状は、円形状である。 The downstream exhaust pipe 29 is provided downstream of an aftertreatment device (DOC 23A, DPF 23B, SCR 23C, ASC 23D) that purifies exhaust gas discharged from the internal combustion engine 10 mounted on the vehicle 1, and is purified by the aftertreatment device. It comprises a tubular body 30 having an exhaust gas flow path therein. The cross-sectional shape of the tubular body 30 perpendicular to the flow direction of the exhaust gas is circular.

管状本体３０の上流側開口部３０Ａは、ＮＯｘ濃度センサー２７を取り付けるＮＯｘ濃度センサー取り付け部２８の下流側において、排気管２１にフランジ接続されている。上流側開口部３０Ａは、管状本体３０を後処理装置の下流側に接続する接続部として機能する。管状本体３０の下流側開口部３０Ｂは、接続具３６を介して、テールパイプ３４の上流側開口部３４Ａと接続されている（図３を参照）。図３は、管状本体３０とテールパイプ３４とが接続される近傍の断面図を示している。 The upstream opening 30A of the tubular body 30 is flange-connected to the exhaust pipe 21 downstream of the NOx concentration sensor mounting portion 28 for mounting the NOx concentration sensor 27 thereon. The upstream opening 30A functions as a connecting portion that connects the tubular body 30 to the downstream side of the post-processing device. A downstream opening 30B of the tubular body 30 is connected to an upstream opening 34A of the tailpipe 34 via a connector 36 (see FIG. 3). FIG. 3 shows a cross-sectional view of the vicinity where the tubular body 30 and the tail pipe 34 are connected.

管状本体３０における上流側開口部３０Ａと下流側開口部３０Ｂとの間には、車両１の高さ方向Ｈにおいて上に凸（具体的には、逆Ｕ字形状）となるように湾曲して形成された湾曲部３２が設けられている。本実施の形態では、上流側開口部３０Ａ（接続部）により管状本体３０が後処理装置の下流側に接続されるとき、湾曲部３２は、流路の湾曲が高さ方向Ｈにおいて上に凸となるように配置される。また、車両１の高さ方向において、管状本体３０のうち湾曲部３２の内周面３０Ｃの下端位置３２Ａ（最上方）は、管状本体３０の下流側開口部３０Ｂの上端位置３０Ｂ１より所定距離ｈ１（例えば、６０ｍｍ）だけ高い。 Between the upstream opening portion 30A and the downstream opening portion 30B of the tubular body 30, there is an upwardly convex (specifically, inverted U-shaped) curve in the height direction H of the vehicle 1. A formed bend 32 is provided. In the present embodiment, when the tubular main body 30 is connected to the downstream side of the post-processing device by the upstream opening 30A (connecting portion), the curved portion 32 of the flow path is convex upward in the height direction H. are arranged so that In addition, in the height direction of the vehicle 1, the lower end position 32A (uppermost) of the inner peripheral surface 30C of the curved portion 32 of the tubular body 30 is separated from the upper end position 30B1 of the downstream opening 30B of the tubular body 30 by a predetermined distance h1. (eg, 60 mm).

テールパイプ３４は、管状本体３０の下流側に接続され、内燃機関１０から排出され、排気管２１および管状本体３０の流路を流通してきた排気ガスを下流側開口部３４Ｂから車両１の外に排出する。排気ガスの流れ方向に垂直なテールパイプ３４の断面形状は、円形状である。 The tail pipe 34 is connected to the downstream side of the tubular body 30 and directs the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 10 and flowing through the exhaust pipe 21 and the tubular body 30 to the outside of the vehicle 1 through the downstream opening 34B. Discharge. The cross-sectional shape of the tail pipe 34 perpendicular to the flow direction of the exhaust gas is circular.

図３に示すように、管状本体３０とテールパイプ３４との間には、隙間部４０Ａ，４０Ｂが設けられている。本実施の形態では、隙間部４０Ａ，４０Ｂは、テールパイプ３４の上流側開口部３４Ａの径と管状本体３０の下流側開口部３０Ｂの径との違いにより生じる。テールパイプ３４の上流側開口部３４Ａの径ｄ２（内周面３４Ｃの外径）は、管状本体３０の下流側開口部３０Ｂの径ｄ１（内周面３０Ｃの外径）より大きい。 As shown in FIG. 3, gaps 40A and 40B are provided between the tubular body 30 and the tail pipe 34. As shown in FIG. In the present embodiment, the gaps 40A and 40B are caused by the difference between the diameter of the upstream opening 34A of the tail pipe 34 and the diameter of the downstream opening 30B of the tubular body 30. As shown in FIG. The diameter d2 of the upstream opening 34A of the tail pipe 34 (the outer diameter of the inner peripheral surface 34C) is larger than the diameter d1 of the downstream opening 30B of the tubular body 30 (the outer diameter of the inner peripheral surface 30C).

隙間部４０Ａ，４０Ｂのうち隙間部４０Ａは、車両１の高さ方向Ｈにおいて、管状本体３０の外周面３０Ｄよりも下方に設けられ、テールパイプ３４の下流側開口部３４Ｂからテールパイプ３４内の流路に流入してきた液体（例えば、水）を外に逃がす隙間部として機能する。 The gap portion 40A of the gap portions 40A and 40B is provided below the outer peripheral surface 30D of the tubular body 30 in the height direction H of the vehicle 1, and extends from the downstream side opening 34B of the tail pipe 34 to the inside of the tail pipe 34. It functions as a gap through which the liquid (for example, water) that has flowed into the channel escapes to the outside.

なお、隙間部４０Ａ，４０Ｂは、車両１の走行中にテールパイプ３４内に外気（空気）を導入し、テールパイプ３４から排出される排気ガスの温度を下げることによって、高温の排気ガスによる周囲への悪影響を低減する導入口としても機能する。 The gaps 40A and 40B introduce outside air (air) into the tail pipe 34 while the vehicle 1 is running, and lower the temperature of the exhaust gas discharged from the tail pipe 34, thereby reducing the temperature of the exhaust gas. It also functions as an inlet to reduce the negative impact on

以上詳しく説明したように、本実施の形態では、下流側排気管２９は、車両１に搭載される内燃機関１０から排出された排気ガスを浄化する後処理装置の下流側に設けられ、後処理装置により浄化された排気ガスの流路を内部に有する管状本体３０を備える。管状本体３０は、車両１の高さ方向において上に凸となるように湾曲して形成された湾曲部３２を有する。このように構成した本実施の形態によれば、水深の深い水溜まりや川へ車両１が進入した場合に、管状本体３０の下流側開口部３０Ｂから管状本体３０内に例えば水（液体）が流入しても、湾曲部３２の上流側に水が浸入することを防止することができる。そのため、管状本体３０の上流側に設けられる各種センサー（温度センサー２６，ＮＯｘ濃度センサー２７）や後処理装置が被水して、当該各種センサーや後処理装置の触媒が故障してしまうことを防止することができる。 As described above in detail, in the present embodiment, the downstream exhaust pipe 29 is provided downstream of the aftertreatment device that purifies the exhaust gas emitted from the internal combustion engine 10 mounted on the vehicle 1, and the aftertreatment It comprises a tubular body 30 having therein a flow path for the exhaust gas purified by the device. The tubular body 30 has a curved portion 32 that is curved upward in the height direction of the vehicle 1 . According to this embodiment configured as described above, when the vehicle 1 enters a deep puddle or river, for example, water (liquid) flows into the tubular main body 30 from the downstream opening 30B of the tubular main body 30. However, it is possible to prevent water from entering the upstream side of the curved portion 32 . Therefore, various sensors (the temperature sensor 26, the NOx concentration sensor 27) and the post-treatment device provided on the upstream side of the tubular body 30 are prevented from being exposed to water and causing damage to the various sensors and catalysts of the post-treatment device. can do.

さらに言えば、本実施の形態では、車両１の高さ方向において上に凸となるように湾曲して形成された湾曲部３２を設けた、すなわち排気ガスが流通する流路を一旦上方へ上げてから下方へ下げている。これにより、後処理装置の下流側において排気管が水平方向に延ばして設けられ従来と比べて、管状本体３０の下流側開口部３０Ｂの位置を高い位置に設けることができる。そのため、従来と比べて、管状本体３０の下流側開口部３０Ｂから管状本体３０内に水が流入することを抑制することができる。 Furthermore, in the present embodiment, the curved portion 32 is provided so as to be curved upward in the height direction of the vehicle 1. then downwards. As a result, the downstream side opening 30B of the tubular main body 30 can be provided at a higher position than in the conventional case where the exhaust pipe is horizontally extended on the downstream side of the post-processing device. Therefore, it is possible to suppress the inflow of water into the tubular body 30 from the downstream opening 30B of the tubular body 30 as compared with the conventional art.

また、本実施の形態では、管状本体３０とテールパイプ３４との間には、テールパイプ３４の下流側開口部３４Ｂからテールパイプ３４内に流入してきた液体を外に逃がす隙間部４０Ａが設けられている。この構成により、水深の深い水溜まりや川へ車両１が進入した場合に、テールパイプ３４の下流側開口部３４Ｂからテールパイプ３４内に例えば水（液体）が流入しても、管状本体３０側への水の浸入量を減らすことができる。 In the present embodiment, a gap 40A is provided between the tubular body 30 and the tail pipe 34 to allow the liquid that has flowed into the tail pipe 34 from the downstream opening 34B of the tail pipe 34 to escape. ing. With this configuration, when the vehicle 1 enters a deep puddle or river, even if water (liquid) flows into the tail pipe 34 from the downstream opening 34B of the tail pipe 34, the water (liquid) flows into the tubular main body 30 side. can reduce the amount of water intrusion.

なお、上記実施の形態では、管状本体３０の下流側にテールパイプ３４が接続される例について説明したが、本開示はこれに限らない。例えば、管状本体３０の下流側にテールパイプ３４が接続されなくても良い。ただし、管状本体３０の上流側に設けられる各種センサーや後処理装置が被水することを効果的に防止する観点からは、管状本体３０の下流側にテールパイプ３４が接続されることが望ましい。 In the above embodiment, an example in which the tail pipe 34 is connected to the downstream side of the tubular body 30 has been described, but the present disclosure is not limited to this. For example, the tail pipe 34 may not be connected downstream of the tubular body 30 . However, from the viewpoint of effectively preventing various sensors and post-processing devices provided on the upstream side of the tubular body 30 from being exposed to water, it is desirable that the tail pipe 34 be connected to the downstream side of the tubular body 30.

また、上記実施の形態は、何れも本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 Moreover, the above-described embodiments are merely examples of specific implementations of the present disclosure, and the technical scope of the present disclosure should not be construed to be limited by these. That is, the present disclosure can be embodied in various forms without departing from its spirit or key features.

本開示は、排気管内に水が流入することに起因する故障の発生を防止することが可能な排気管構造および車両として有用である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present disclosure is useful as an exhaust pipe structure and vehicle capable of preventing failures caused by water flowing into the exhaust pipe.

１ 車両
１０ 内燃機関
１１ 燃焼室
１３ 燃料噴射インジェクタ
１５ 吸気バルブ
１７ 排気バルブ
１９ ピストン
２０ 排気系
２１ 排気管
２２ 燃料供給部
２３Ａ ＤＯＣ
２３Ｂ ＤＰＦ
２３Ｃ ＳＣＲ
２３Ｄ ＡＳＣ
２４ 尿素水インジェクタ
２６ 温度センサー
２７ ＮＯｘ濃度センサー
２８ ＮＯｘ濃度センサー取り付け部
２９ 下流側排気管
３０ 管状本体
３０Ａ 上流側開口部
３０Ｂ 下流側開口部
３０Ｂ１ 上端位置
３０Ｃ 内周面
３０Ｄ 外周面
３２ 湾曲部
３２Ａ 下端位置
３４ テールパイプ
３４Ａ 上流側開口部
３４Ｂ 下流側開口部
３４Ｃ 内周面
３６ 接続具
４０Ａ，４０Ｂ 隙間部
５０ 吸気用配管 Reference Signs List 1 vehicle 10 internal combustion engine 11 combustion chamber 13 fuel injection injector 15 intake valve 17 exhaust valve 19 piston 20 exhaust system 21 exhaust pipe 22 fuel supply section 23A DOC
23B DPF
23C SCR
23D ASC
24 urea water injector 26 temperature sensor 27 NOx concentration sensor 28 NOx concentration sensor mounting portion 29 downstream exhaust pipe 30 tubular main body 30A upstream opening 30B downstream opening 30B1 upper end position 30C inner peripheral surface 30D outer peripheral surface 32 curved portion 32A lower end Position 34 Tail pipe 34A Upstream opening 34B Downstream opening 34C Inner peripheral surface 36 Connector 40A, 40B Gap 50 Intake pipe

Claims (2)

車両に搭載される内燃機関から排出された排気ガスを浄化する後処理装置の下流側に設けられ、前記後処理装置により浄化された排気ガスの流路を内部に有する管状本体を備え、前記管状本体が、前記車両の高さ方向において上に凸となるように湾曲して形成された湾曲部を有する排気管と、
前記管状本体の下流側に接続され、前記排気ガスを前記車両の外に排出するテールパイプと、
を備え、
前記管状本体と前記テールパイプとの間には、前記テールパイプの下流側開口部から前記テールパイプ内に流入してきた液体を外に逃がすとともに、前記車両の走行中に前記テールパイプ内に外気を導入する隙間部が設けられており、
前記隙間部は、
前記テールパイプの上流側開口部の内周面の外径が前記管状本体の下流側開口部の内周面の外径よりも大きいことによって形成されており、
前記管状本体の下流側開口部の全外周面と前記テールパイプの上流側開口部の全内周面との間に形成されている、
排気管構造。 provided downstream of an after-treatment device for purifying exhaust gas emitted from an internal combustion engine mounted on a vehicle, comprising a tubular body having a flow path for exhaust gas purified by the after-treatment device inside the tubular body; an exhaust pipe having a curved portion formed by curving a body so as to be convex upward in the height direction of the vehicle ;
a tail pipe connected to the downstream side of the tubular body for discharging the exhaust gas to the outside of the vehicle;
with
Between the tubular body and the tail pipe, the liquid that has flowed into the tail pipe from the downstream opening of the tail pipe is released to the outside , and outside air is introduced into the tail pipe while the vehicle is running. There is a gap for introduction ,
The gap is
The outer diameter of the inner peripheral surface of the upstream opening of the tail pipe is larger than the outer diameter of the inner peripheral surface of the downstream opening of the tubular body,
formed between the entire outer peripheral surface of the downstream opening of the tubular body and the entire inner peripheral surface of the upstream opening of the tail pipe,
Exhaust pipe structure. 請求項１に記載の排気管構造を備える、
車両。 Equipped with the exhaust pipe structure according to claim 1 ,
vehicle.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006307667A (en) 2005-04-26 2006-11-09 Toyota Motor Corp Exhaust pipe structure
JP2011043108A (en) 2009-08-21 2011-03-03 Toyota Motor Corp Exhaust device of internal combustion engine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS539773Y2 (en) * 1973-06-18 1978-03-15
JPH0724577Y2 (en) * 1989-02-23 1995-06-05 カルソニック株式会社 Drainage structure of exhaust gas exhaust pipe for silencer
JP2934573B2 (en) * 1993-10-21 1999-08-16 パジェロ製造株式会社 Automotive muffler

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006307667A (en) 2005-04-26 2006-11-09 Toyota Motor Corp Exhaust pipe structure
JP2011043108A (en) 2009-08-21 2011-03-03 Toyota Motor Corp Exhaust device of internal combustion engine

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